Suomen tulevaisuus on aurinkoinen

Suomen tulevaisuus on aurinkoinen

Aurinkokennojen tutkimus on ala, jonka parissa tapahtuvat harppaukset mahdollistavat osaltaan käsillä olevan energiavallankumouksen ja herättävät toivoa ilmastonmuutoksen vastaisessa taistelussa. Teknologian kehitys ja sen mahdollistama aurinkopaneelien massatuotanto ovat vaikuttaneet aurinkösähkön hintaan enemmän, kuin kukaan osasi viisi vuotta sitten ennustaa. Kiihtyvä tutkimustyö jatkuu, sillä suurimmat palkinnot ovat vielä jakamatta. Kuka keksii kustannustehokkaimman tavan valjastaa auringon energia?  Kilpailu on kovaa ja palkinnot muhkeat.

Suomi on pieneksi maaksi hyvillä sijoilla aurinkoteknologian kiihtyvässä kisassa. Suomalainen aurinkokennotutkimus sai tänä keväänä ison sysäyksen eteenpäin, kun Mircea Guinan tutkimusryhmä Tampereen teknillisellä yliopistolla sai miljoonarahoituksen tulevaisuuden aurinkokennojen kehittämiseen III–V-materiaaleista. Maailmanlaajuisestikin paljon huomiota ovat saaneet viimeisen vuoden aikana myös VTT:n kehittämä orgaanisten aurinkokennojen painoprosessi ja Aalto yliopiston Hele Savin tutkimusryhmineen. Savin tutkimusyhmineen on onnistunut viemään mustien piikennojen hyötysuhteen ennätykselliseen 22 prosenttiin ja tekee yhteistyötä  Euroopan suurimman aurinkopaneelien valmistajan, saksalaisen Solar Worldin kanssa.

Aurinkokennoissa puhutaan jo neljännen sukupolven kennoista, vaikka toisen sukupolven piikennot hallitsevat edelleen markkinoita. Pii on materiaalina hankala ja kallis. Piikennojen jälkeen toivoa on valettu ohutkalvotekniikkaan perustuviin kennoihin ja väriherkistettyihin kennoihin. Ohutkalvotekniikat käyttävät vähemmän puolijohdemateriaaleja ja mahdollistavat pidemmälle viedyn automaation. Väriherkistetyt kennot mukailevat puolestaan fotosynteesiä. Grätzel-kennon kehittäjä Michael Grätzel nappasi keksinnöllään Millenium –palkinnon vuonna 2010.

Neljännen sukupolven kennot valmistetaan muun muassa orgaanisista aineista kuten selluloosasta. VTT:n tutkijat ovat kehittäneet tavan painaa teollisesti näitä taipuisia, orgaanisia aurinkokennoja. Tulevaisuudessa meidän tapettejamme koristavat mahdollisesti kauniit aurinkokennokuvioinnit. Mikä kiehtovinta, ne voivat tuottaa energiaa jopa keinovalosta. Orgaaniset materiaalit ratkaisisivat monta valmistuksen ongelmaa, mutta niiden hyötysuhdetta tulee vielä kehittää. Tulevaisuuden aurinkokennojen saralla kannattaa pitää silmällä myös nanoselluloosaa ja perovskiitteja, joiden hyödyntämisestä alkaa olla rohkaisevia tutkimustuloksia.

Aurinkokennotutkimuksen parissa tullaan vielä näkemään lukuisia jännittäviä juonenkäänteitä. Tällä hetkellä Tampereella Mircea Guinan ryhmän tavoitteena on kehittää maailman tehokkain aurinkokenno. Jos he onnistuvat siinä, Suomi nousee kertaheitolla maailman eturiviin uusiutuvan energian teknologiassa. Ja mikseivät onnistuisi?

Lisää aiheesta 29.5 Suomen tulevaisuus tiedesarjan seuraavassa jaksossa: Tulevaisuuden energia

http://www.techrepublic.com/article/8-crazy-new-solar-research-breakthroughs/

http://www.news.gatech.edu/2013/03/25/trees-used-create-recyclable-efficient-solar-cell

http://www.nature.com/articles/srep01536